ЛЮК СБРОСА ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ, УСТАНАВЛИВАЕМЫЙ НА СТЕНКЕ ГОНДОЛЫ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2014 года по МПК B64D29/00 

Изобретение относится к люку избыточного давления, монтируемому на внешней стенке гондолы турбореактивного двигателя, при этом указанная стенка вступает в контакт с отклоняемым вокруг гондолы воздушным потоком, а также к гондоле турбореактивного двигателя, снабженной подобным люком.

Самолет приводится в движение с помощью нескольких турбореактивных двигателей, каждый из которых помещен в гондолу вместе с рядом вспомогательных приводных устройств, связанных с его работой и выполняющих различные функции во время работы или простоя турбореактивного двигателя. К числу таких вспомогательных приводных устройств относится, в частности, механическая система привода реверсора тяги.

Гондола, как правило, имеет цилиндрическую конструкцию с воздухозаборником, размещенным спереди турбореактивного двигателя по потоку, среднюю секцию, охватывающую вентилятор турбореактивного двигателя, и заднюю по потоку секцию, в которую помещены средства реверса тяги и охватывающую камеру сгорания турбореактивного двигателя. Цилиндрическая конструкция, как правило, завершена реактивным соплом, выход которого расположен позади турбореактивного двигателя по потоку.

Термином «задний по потоку» обозначено направление, соответствующее направлению холодного воздушного потока, поступающего в турбореактивный двигатель, тогда как термин «спереди по потоку» относится к противоположному направлению.

Современные гондолы предназначены для установки в них двухконтурного турбореактивного двигателя, способного генерировать с помощью вращающихся лопастей вентилятора горячий воздушный поток, называемый также «первичным потоком», выходящий из камеры сгорания турбореактивного двигателя, и холодный «вторичный» воздушный поток, циркулирующий снаружи турбореактивного двигателя по кольцевому каналу, также называемому «трактом».

Турбореактивный двигатель имеет обычно так называемую «переднюю по потоку» часть, где находятся лопасти вентилятора, и так называемую «заднюю по потоку» часть, куда помещен газогенератор.

Гондола для такого турбореактивного двигателя имеет, как правило, наружную конструкцию, называемую Неподвижная Наружная Конструкция ННК (OFS), и концентричную внутреннюю конструкцию, называемую Неподвижная Внутренняя Конструкция НВК (IFS), охватывающую конструкцию двигателя, строго говоря, сзади вентилятора по потоку. Внутренняя и наружная конструкции ограничивают собой тракт, по которому осуществляется направленное перемещение холодного воздушного потока, циркулирующего снаружи двигателя. Первичный и вторичный воздушные потоки выталкиваются из двигателя через заднюю часть гондолы.

Конструкция гондолы должна выдерживать все усилия, действующие на нее в полете и на земле, в частности избыточное давление, возникающее при разрыве трубопровода или трубопроводов высокого давления.

Известны гондолы, снабженные шарнирными люками сброса избыточного давления, обеспечивающими доступ к некоторым узлам турбореактивного двигателя. Однако для обеспечения доступа шарнирное закрепление указанного люка должно быть таким, чтобы его открытие и перемещение не повреждало находящейся рядом конструкции гондолы. Кроме того, необходимо предусмотреть электрическое соединение люка с корпусом гондолы.

Однако известные на сегодняшний день люки такого типа выполнены из металла, они тяжелы, отличаются высокой себестоимостью изготовления и сложностью регулировки срабатывания на открытие по достижении требуемой величины избыточного давления.

Таким образом, одна из целей настоящего изобретения состоит в разработке люка сброса избыточного давления для гондолы, эффективного, простого в эксплуатации, легкого и недорогого.

Для достижения этой цели, согласно первому аспекту изобретения, предложен люк сброса избыточного давления, устанавливаемый на стенке гондолы турбореактивного двигателя, имеющий закрепленную на стенке опору и, по меньшей мере, один сбросной элемент, выполненный подвижным относительно указанной опоры, отличающийся тем, что он имеет, по меньшей мере, одну деталь с пониженной механической прочностью относительно остальных частей люка сброса избыточного давления для обеспечения отвода находящегося внутри гондолы воздуха с избыточным давлением при возрастании внутреннего давления на указанный люк, по существу, до порогового значения, меньшего, чем значение максимального давления, выдерживаемого конструкцией гондолы.

Стенка гондолы может быть либо наружной стенкой, при этом указанная стенка вступает в контакт с отклоняемым вокруг гондолы воздушным потоком, либо внутренней стенкой, при этом указанная стенка вступает в контакт с воздушным потоком, поступающим в гондолу.

Предлагаемый люк имеет одну или несколько деталей с пониженной механической прочностью относительно остальных частей люка и конструкции гондолы. Таким образом, в случае разрыва одной или нескольких труб с избыточным давлением, находящихся внутри гондолы, указанные деталь или детали будут амортизировать оказываемые на люк усилия, в частности, деформируясь или разрушаясь прежде остальных частей предлагаемого люка и конструкции гондолы, когда внутреннее давление ниже максимального давления, выдерживаемого конструкцией гондолы. При этом находящийся внутри гондолы воздух с избыточным давлением будет без труда и эффективно отведен с помощью сбросного элемента или сбросных элементов. Таким образом, согласно изобретению, отпадает необходимость в настройке срабатывания на открытие люка сброса избыточного давления, как предусматривалось в известных из предшествующего уровня техники системах, что позволяет снизить издержки на установку. Кроме того, затраты на изготовление и вес люка снижаются в связи с тем, что он имеет меньше компонентов, чем у традиционных люков сброса избыточного давления. Можно также предусмотреть возможность изготовления предлагаемого люка из легких неметаллических материалов.

Под выражением «внутри гондолы» имеется в виду пространство, ограниченное стенками гондолы и не включающее в себя тракт, по которому циркулирует холодный воздушный поток и который образован неподвижной внутренней конструкцией и неподвижной наружной конструкцией.

В соответствии с другими признаками изобретения, предлагаемый люк отличается одним или несколькими перечисленными ниже признаками, рассматриваемыми как варианты, по отдельности, а также в самых разнообразных комбинациях:

- деталь или детали с возможностью деформации или разрушения для отвода находящегося внутри гондолы воздуха с избыточным давлением при возрастании давления на сбросной элемент или сбросные элементы до порогового значения, обеспечивающие более эффективную амортизацию воздействующих на предлагаемый люк усилий;

- пороговое значение находится в диапазоне от 0,02 до 0,15 бар;

- по меньшей мере, один сбросной элемент снабжен панелью, имеющей, по меньшей мере, одну линию реза, в которой обеспечен разрыв при возрастании давления на панель до порогового значения, и линию сгиба, с возможностью поворота указанной панели вокруг этой линии сгиба, что упрощает конструкцию предлагаемых люков;

- по меньшей мере, один сбросной элемент снабжен панелью, имеющей линию разрыва, в которой обеспечен разрыв при возрастании давления на панель до порогового значения, что позволяет сбрасывать избыточное давление с помощью простого в изготовлении устройства;

- линия разрыва образована канавкой, ориентированной таким образом, чтобы она контактировала с воздухом с избыточным давлением, что обеспечивает регулировку механической прочности в зависимости от требуемого порогового значения давления;

- сбросной элемент представляет собой дверцу, блокировочная система которой имеет, по меньшей мере, одну линию разрыва, что обеспечивает аварийный доступ к находящимся внутри гондолы узлам оборудования;

- линия разрыва встроена в планку, установленную с возможностью скольжения в соответствующем гнезде, закрепленном в опоре, что позволяет легко осуществить замену детали с пониженной механической прочностью;

- сбросной элемент или сбросные элементы содержат, по меньшей мере, одну дверцу, которая может претерпевать упругую деформацию для высвобождения из опоры при возрастании внутреннего давления на панель, по существу, до порогового значения, что позволяет без труда и с небольшими издержками изготовить как сбросные элементы, так и деталь с пониженной механической прочностью;

- люк согласно изобретению зажат между внутренней пластиной, установленной с ориентацией вовнутрь гондолы в контакте с воздушным потоком с избыточным давлением, и наружной пластиной, установленной с ориентацией наружу от гондолы в контакте с воздушным потоком, циркулирующим снаружи гондолы, причем указанные внутренняя и наружная пластины скреплены с помощью крепежных средств через указанный люк сброса избыточного давления;

- внутренняя пластина снабжена, по меньшей мере, одним разрывным элементом, разрывающимся при возрастании внутреннего давления на люк, по существу, до порогового значения, что способствует отводу воздуха с избыточным давлением;

- разрывной элемент представляет собой канавку, разрывающуюся при возрастании давления на внутреннюю панель до порогового значения;

- люк согласно изобретению имеет центральную часть и боковую часть, причем боковая часть установлена с возможностью деформации таким образом, чтобы обеспечить подъем центральной части наподобие заслонки для отвода воздуха с избыточным давлением;

- люк согласно изобретению установлен, по существу, перекрывая устанавливаемую внутри гондолы решетку, контактирующую с воздушным потоком с избыточным давлением, причем форма указанной решетки выбрана такой, чтобы часть воздушного потока с избыточным давлением была направлена наружу от гондолы, что позволяет контролировать ориентацию части воздушного потока с избыточным давлением;

- сбросной элемент или сбросные элементы и/или деталь или детали выполнены из термопластичного материала, что обеспечивает снижение веса предлагаемого люка и затрат на его изготовление.

В соответствии с другим аспектом изобретения, его предметом является гондола турбореактивного двигателя, отличающаяся тем, что она снабжена, по меньшей мере, одним предлагаемым согласно изобретению люком.

Предпочтительно, чтобы гондола согласно изобретению была снабжена рядом люков предлагаемого типа, обеспечивающих отвод находящегося внутри гондолы воздуха с избыточным давлением при разных пороговых значениях давления.

Изобретение станет более понятным из описания, не имеющего ограничительного характера и приведенного ниже со ссылками на приложенные чертежи:

- фиг.1 представляет собой схематический поперечный разрез гондолы согласно изобретению, охватывающей турбореактивный двигатель;

- фиг.2 - схематический вид, иллюстрирующий один из вариантов осуществления предлагаемого люка, монтируемого на наружной стенке гондолы, который показан в закрытом положении;

- фиг.3 и 4 - соответственно, вид спереди и поперечный разрез, иллюстрирующие один из вариантов выполнения предлагаемого люка по фиг.2, монтируемого на гондоле по фиг.1;

- фиг.5 - поперечный разрез предлагаемого люка по фиг.3 и 4 в открытом положении после разрыва напорного трубопровода;

- фиг.6 - вид спереди, иллюстрирующий один из вариантов конструкции по фиг.3;

- фиг.7 и 8 - соответственно, вид спереди и поперечный разрез, иллюстрирующие один из вариантов выполнения предлагаемого люка по фиг.2, где он показан, соответственно, в закрытом и открытом положениях;

- фиг.8 и 9 - поперечные разрезы, иллюстрирующие другой вариант исполнения предлагаемого люка по фиг.2, соответственно, в закрытом и открытом положениях;

- фиг.10 и 11 - соответственно, вид спереди и поперечный разрез, иллюстрирующие один из вариантов выполнения предлагаемого люка по фиг.2;

- фиг.12-14 - поперечные разрезы, иллюстрирующие еще один вариант исполнения предлагаемого люка по фиг.2, соответственно, в закрытом положении, в положении в начале открытия и в открытом положении;

- фиг.15 и 16 - поперечные разрезы, иллюстрирующие еще один вариант исполнения предлагаемого люка по фиг.2, соответственно, в закрытом и открытом положениях;

- фиг.17 и 18 - поперечные разрезы, иллюстрирующие еще один вариант исполнения предлагаемого люка по фиг.2, соответственно, в закрытом и открытом положениях;

- фиг.19-21 - поперечные разрезы, иллюстрирующие еще один вариант исполнения предлагаемого люка по фиг.2, соответственно, в закрытом положении, в положении в начале открытия и в открытом положении.

Как показано на фиг.1, гондола 1 согласно изобретению имеет кромку воздухозаборника 2, среднюю конструкцию 3, охватывающую вентилятор 4 турбореактивного двигателя 5, и задний по потоку узел 6. Задний по потоку узел 6 образован неподвижной внутренней конструкцией 7 НВК (IFS), охватывающей переднюю часть турбореактивного двигателя 5, неподвижной наружной конструкцией 8 (ННК) и подвижным капотом 9, содержащим средства реверса тяги. Неподвижная внутренняя конструкция 7 и неподвижная наружная конструкция 8 ограничивают собой тракт, по которому циркулирует холодный воздушный поток, поступающий в предлагаемую гондолу 1. Таким образом, холодный воздушный поток и воздушный поток, обтекающий гондолу, составляют циркулирующий вокруг гондолы «наружный воздушный поток».

Предлагаемая гондола 1 включает в себя ряд внутренних элементов (не показаны), участвующих в работе турбореактивного двигателя 5 или предлагаемой гондолы 1. Питание части этих элементов осуществляется по трубам с избыточным давлением (не показаны), в которых циркулирует воздух под давлением.

Благодаря предлагаемому люку удается выполнить отвод воздуха с избыточным давлением, исходящего в результате разрыва из одной или нескольких из указанных труб.

Люк сброса избыточного давления выполнен с возможностью монтажа на наружной стенке предлагаемой гондолы. Эта стенка контактирует с наружным воздушным потоком, в котором нет избыточного давления. Этой стенкой может быть, в частности, стенка, находящаяся снаружи гондолы, то есть стенка, контактирующая с отклоненным воздушным потоком вокруг предлагаемой гондолы 1, например наружная стенка подвижного капота 9 или средней конструкции 3, или внутренняя стенка, контактирующая с холодным воздушным потоком, поступающим в предлагаемую гондолу, как, например, внутренняя стенка ВНК 7.

Предлагаемый люк имеет опору, закрепленную на наружной стенке, и, по меньшей мере, один сбросной элемент, выполненный подвижным относительно этой опоры. Предлагаемый люк имеет, по меньшей мере, одну деталь с пониженной относительно остальных частей люка механической прочностью, что обеспечивает отвод находящегося внутри предлагаемой гондолы 1 воздуха с избыточным давлением при возрастании внутреннего давления на указанный люк, по существу, до порогового значения, меньшего, чем значение максимального давления, выдерживаемого конструкцией предлагаемой гондолы (1). Предпочтительно, чтобы указанные деталь или детали были установлены с возможностью деформации или разрушения таким образом, чтобы сбросной элемент или сбросные элементы выполняли отвод находящегося внутри гондолы воздуха с избыточным давлением при возрастании давления на сбросной элемент или сбросные элементы до порогового уровня. Указанные сбросной элемент или сбросные элементы могут включать в себя деталь или детали с пониженной механической прочностью.

Таким образом, поскольку механическая прочность наружной стенки выше, чем у детали предлагаемого люка, эта стенка не повреждается от избыточного давления в случае разрыва трубы с избыточным давлением. Следовательно, устраняется необходимость в ремонте части наружной стенки, которая была бы повреждена, и достаточно, при необходимости, произвести замену предлагаемого люка на идентичный ему исправный люк. При этом преимущественно сокращается время наземного ремонта.

Кроме того, размеры предлагаемого люка уменьшены по сравнению с размерами известных люков, так как теперь не требуется, чтобы почти вся поверхность выдерживала воздействие избыточного давления. При возрастании внутреннего давления до порогового значения произойдет разрыв только механически ослабленной зоны, соответствующей поврежденной детали или поврежденным деталям. Следовательно, благодаря такому уменьшению размеров предлагаемого люка обеспечивается снижение веса, количества компонентов и себестоимости изготовления.

В частности, пороговое значение давления лежит в диапазоне от 0,01 до 0,25 бар, лучше от 0,015 до 0,20 бар, предпочтительнее от 0,02 до 0,15 бар.

В соответствии с первым вариантом осуществления, представленным на фиг.2, опора 22 люка 21 встроена непосредственно в конструкцию наружной стенки 23 гондолы 1, в частности подвижного капота 9 или средней конструкции 3. С этой целью наружная стенка 23 изготовлена из нескольких слоев, например, стеклоткани, что позволяет упростить выполнение предлагаемого люка 21.

Предусмотрено, как вариант, чтобы над предлагаемым люком 21 был помещен поверхностный решетчатый слой, чтобы сохранить способность поверхности люка противостоять удару молнии. В этом слое можно выполнить, по существу, крестообразный вырез.

Наружная стенка 23 и предлагаемый люк 21 имеют непрерывную наружную поверхность, что обеспечивает сглаживание линий обтекания.

Для наружной стенки 23 со встроенным в нее предлагаемым люком 21 предусмотрено, как вариант, особое расположение слоев ткани с использованием любых известных специалистам средств. Так, например, на некоторых участках могут быть выполнены полные или частичные вырезы в слоях ткани с формированием при этом одной или нескольких деталей с пониженной механической прочностью. На других участках такие вырезы можно не выполнять, чтобы обеспечивалась механическая целостность предлагаемой гондолы 1.

Таким образом, участки, имеющие, по меньшей мере, частичные вырезы, образуют один или несколько сбросных элементов, ограниченных, по меньшей мере, одной деталью с пониженной относительно остальных частей предлагаемой гондолы 1 механической прочностью. При исполнении варианта, представленного на фиг.2, ослабленные детали представляют собой линии реза 27, в которых происходит разрыв под воздействием избыточного давления, с образованием, по меньшей мере, одной панели 25, работающей как сбросной элемент или сбросные элементы.

Линии реза 27 могут располагаться крестообразно, как показано на фиг.2, или в соответствии с любым другим известным специалистам в данной области рисунком.

Кроме того, при исполнении рассматриваемого варианта предусмотрена также, по меньшей мере, одна линия сгиба 29 для обеспечения возможности поворота панели или панелей 25 относительно опоры 22. Механическая прочность линии или линий сгиба 29 выше, чем у линий сгиба 27, что позволяет предотвратить утрату сбросного элемента или сбросных элементов 25 предлагаемого люка во время полета летательного аппарата.

Как правило, выбор между линией разрыва или деформацией определяет характер материала, используемого для изготовления детали или деталей и сбросных элементов предлагаемого люка. Если предусмотрена возможность разрыва, то используемый материал должен быть твердым и хрупким, и, напротив, в случае выбора деформации предпочтителен менее твердый материал. Так, предпочтительно выполнять сбросной элемент и сбросные элементы 25 предлагаемого люка из термопластичного материала, в частности полипропилена, возможно армированного стекловолокном или слюдой в количестве 20-30 вес.%. Предусмотрено, как вариант, повышение ударной прочности путем добавления эластомера типа бутилполиакрилата в количестве 20-40 вес.%.

В случае использования предлагаемого люка 21, встроенного в наружную стенку 23, наружную стенку 23 можно также выполнить из того же термопластичного материала, который использован для сбросного элемента или сбросных элементов 25 люка.

Когда предлагаемый люк 21 и/или наружная стенка 23 выполнены из термопластичного материала, указанные люк и/или стенку получают, в частности, методом формования.

В соответствии с другим вариантом осуществления, как показано на фиг.3, предлагаемый люк 31 содержит, по меньшей мере, один сбросной элемент в виде панели 35, имеющей линию разрыва 37, в которой происходит разрыв при достижении давления на панель 35 порогового значения. В результате предотвращается опасность несвоевременного открытия люка 31.

Как видно на фиг.4, предлагаемый люк 31 установлен при помощи опоры 32 на наружной стенке 33 с использованием любых известных средств, в частности одной или нескольких заклепок. Линия или линии разрыва 37 предпочтительно образованы внутренними канавками большей или меньшей глубины в зависимости от предусмотренной прочности на разрыв.

Сформированы также одна или несколько шарнирных линий 39 для обеспечения возможности поворота панели или панелей 35 вокруг опоры 32.

Выполненные с целью обеспечения разрыва линия или линии разрыва 37 имеют меньшую механическую прочность, чем шарнирные канавки 39. Как правило, линии разрыва 37 расположены ближе к центру предлагаемого люка 31, тогда как шарнирные линии 39 должны находиться, по существу, на периферии указанного люка с тем, чтобы обеспечить поворот панели 35 относительно опоры 32 вокруг шарнирных линий 39 при возрастании давления на панель 35 до порогового значения.

Линии разрыва 37 и/или шарнирные линии 39 могут быть выполнены в виде канавок.

Канавка или канавки ориентированы таким образом, чтобы они контактировали с воздухом с избыточным давлением. Иначе говоря, канавка или канавки направлены радиально в сторону наружной части предлагаемой гондолы 1. Таким образом, перед разрывом по линии или линиям разрыва в зоне расположения соответствующей канавки наружная поверхность люка 31 совмещается с линиями обтекания конструкции гондолы 1.

Канавка или канавки могут быть сплошными или частичными с непрерывной или изменяющейся толщиной.

Канавка или канавки могут иметь любую форму и, в частности, по существу, треугольное или круглое поперечное сечение.

Образующая линию разрыва канавка 37 глубже, чем канавка, образующая шарнирную линию 39, в результате чего разрыв первой канавки происходит при более низком давлении, чем второй канавки. Таким образом, стойкость канавки к воздействию избыточного давления зависит от толщины остающегося материала, связанной с длиной канавки. В случае, когда поперечное сечение канавки является, по существу, круглым, значительный радиус такой канавки, в частности, более 3 мм, позволит ограничить концентрацию усилий в канавке и тем самым повысить ее механическую прочность.

Как правило, толщина дна канавки линии разрыва 37 находится в диапазоне от 1 до 3 мм или от 2 до 5 мм.

Как правило, толщина дна канавки шарнирной линии 39 находится в диапазоне от 2 до 4 мм или от 3 до 6 мм.

Наружная поверхность предлагаемого люка 31 может быть подвергнута обработке с получением формы решетки, обеспечивающей возможность выдерживать и рассеивать значительные электрические заряды, например, вызванные молнией. Электрическая непрерывность с конструкцией наружной стенки 33 может быть поддержана благодаря элементам крепления предлагаемого люка.

Как показано на фиг.5, при разрыве трубопровода 41 внутри предлагаемой гондолы 1 внутренний объем указанной гондолы 1 оказывается под воздействием избыточного давления, после чего происходит равномерное распределение давления. Учитывая, что линия или линии разрыва 37 имеют пониженную механическую прочность относительно остальных частей конструкции, сбросной элемент или сбросные элементы 35 раскрываются вокруг шарнирной линии или шарнирных линий 39 после разрыва 37 в месте расположения соответствующей канавки.

В основном, любой из сбросных элементов 25, 35 предлагаемого люка имеет соответствующие и известные специалистам форму и размер, в частности треугольную, шестиугольную или восьмиугольную форму. Уменьшение площади поверхности сбросного элемента 25, 35 снижает быстроту воздействия давления на эти элементы. Вследствие этого возрастает время, в течение которого деталь или детали 27, 37 с пониженной механической прочностью устойчивы к разрыву.

В соответствии с вариантом осуществления, представленным на фиг.6, предлагаемый люк 61 имеет линии разрыва 67 и шарнирные линии 69, образующие, по существу, шестиугольник, состоящий из шести сбросных элементов в виде шести панелей 65.

В соответствии с вариантом осуществления, представленным на фиг.7а, предлагаемый люк 71 снабжен опорой 72, закрепленной на наружной стенке 73 гондолы с помощью любых известных специалистам средств, а также несколькими сбросными элементами 75. В данном случае сбросные элементы 75 представляют собой продольные панели 75, ориентированные, по существу, в направлении наружного воздушного потока. В результате этого детали 77 с пониженной механической прочностью вместе с шарнирными линиями 79 образуют панели 75. Детали 77 выполнены в виде предназначенных для разрушения линий разрыва 77, из которых, по меньшей мере, одна ориентирована, по существу, в направлении наружного по отношению к гондоле воздушного потока. Таким образом, продольные панели 75 ориентированы по одной линии с ветром, вызываемым указанным воздушным потоком снаружи предлагаемой гондолы 1. Шарнирные линии 79, вокруг которых могут поворачиваться продольные панели 75, тоже ориентированы, по существу, в продольном направлении, по ходу движения воздушного потока с избыточным давлением.

Итак, как можно видеть на фиг.7b, при разрыве одной или нескольких труб 76 с избыточным давлением в предлагаемой гондоле 1 панели 75 раскрыты и расположены по направлению воздушного потока, наружного по отношению к гондоле 1. Таким образом, удается предотвратить закрытие или биение компонентов предлагаемого люка 71 в полете.

Как правило, линии разрыва 77 и шарнирные линии 79 представляют собой канавки разной глубины, аналогичные описанным выше.

Как правило, после разрыва трубопровода с избыточным давлением турбореактивный двигатель продолжает работать, снабжая предлагаемую гондолу 1 воздухом с избыточным давлением. Имеется возможность контроля, по меньшей мере, части потока воздуха с избыточным давлением в предлагаемой гондоле 1 за счет циркуляции потока в нужном направлении. Направленную циркуляцию можно получить с помощью системы решеток, связанной, по меньшей мере, с одним люком согласно изобретению. В результате обеспечено снижение воздействия резкого выброса воздуха с избыточным давлением на аэродинамические характеристики предлагаемой гондолы 1. В соответствии с вариантом осуществления, представленным на фиг.8 и 9, предлагаемый люк 81 перекрывает, по существу, такую решетку 84, которая выполнена с возможностью установки внутри предлагаемой гондолы 1 и контактирует с воздушным потоком с избыточным давлением. При этом форма указанной решетки 84 выбирается такой, чтобы обеспечить направленное перемещение части воздушного потока с избыточным давлением наружу от предлагаемой согласно изобретению гондолы 1. Для этого указанная решетка 84 может быть выполнена в виде ряда ребер, расставленных с некоторым шагом и в соответствии с направлением воздушного потока.

Решетка 84 может быть наложена на люк 81 и скреплена с ним с помощью любых известных специалистам средств, в частности с помощью одной или нескольких заклепок.

В соответствии с одним из вариантов, решетка 84 накладывается отдельно от люка 81 на наружную стенку 83 предлагаемой гондолы 1 или на какой-нибудь элемент, находящийся в указанной гондоле 1.

Решетка 84 также может быть встроена в конструкцию предлагаемого люка 81 с формированием при этом моноблочного узла.

Решетки 84 изготовлены из металла, например алюминия, что обеспечивает более надежную молниезащиту внутренней части конструкции предлагаемой гондолы 1 после раскрытия сбросных элементов, в данном случае панелей 85. Таким образом, при попадании молнии в зону предлагаемого люка 81 ее воздействие может прийтись либо на концы панелей 85, электрически соединенные с корпусом предлагаемой гондолы 1, либо на решетку 84, которая послужит в этом случае рассеивателем заряда в направлении конструкции наружной стенки 83.

Люк 21, 31, 61, 71, 81 согласно изобретению можно использовать для обеспечения аварийного доступа к внутренним компонентам предлагаемой гондолы 1. В этом случае за счет функциональной потери предлагаемого люка 21, 31, 61, 71, 81 в зоне расположения деталей 27, 37, 67 и 77 с пониженной механической прочностью обеспечивается аварийный доступ к различным узлам, находящимся в гондоле 1, типа подъемных механизмов или замков, с тем, чтобы выполнить разблокирование этих узлов, например, в случае выхода из строя одного из них.

Для этого на наружной поверхности люка 21, 31, 61, 71 и 81 предусмотрена возможность размещения таблички с указанием места пробития отверстия в указанном люке 21, 31, 61, 71 и 81 для получения доступа к упомянутым выше узлам.

Кроме того, предусмотрена возможность временного ремонта предлагаемого люка во избежание простоя летательного аппарата.

В соответствии с вариантом осуществления, представленным на фиг.10 и 11, люк 101 зажат между внутренней пластиной 110, установленной с ориентацией вовнутрь гондолы 1 и контактирующей с воздушным потоком с избыточным давлением, и наружной пластиной 111, установленной с ориентацией наружу от гондолы 1 и контактирующей с наружным воздушным потоком. Указанные внутренняя 110 и наружная 111 пластины скреплены с помощью крепежных средств 112 через предлагаемый люк 101. В качестве крепежных средств 112 могут быть использованы заклепки.

Предпочтительно, чтобы внутренняя пластина 110 была снабжена, по меньшей мере, одним разрывным элементом 117, разрывающимся при возрастании внутреннего давление на предлагаемый люк 101, по существу, до порогового значения, способствуя отводу воздуха с избыточным давлением. Разрывной элемент 117 может представлять собой линию разрыва, в которой происходит разрыв при возрастании давления на внутреннюю пластину 110 до порогового значения. Линия разрыва, как и рассмотренные ранее, может быть образована канавкой, причем глубина канавки должна быть достаточной для обеспечения разрыва при возрастании внутреннего давления до порогового значения. Линия разрыва может быть образована также посредством наложения друг на друга с перехлестом боковых концов двух деталей, составляющих внутреннюю пластину 110.

Наружная пластина 111 также может содержать описанные выше разрывные элементы.

В соответствии с другим вариантом осуществления, представленным на фиг.12-14, предлагаемый люк 121 имеет опору 122, закрепленную на наружной стенке 123 предлагаемой гондолы 1, а также один или несколько сбросных элементов в виде дверцы 125, способной претерпеть упругую деформацию для высвобождения из опоры 122 при возрастании внутреннего давления на люк 121, по существу, до порогового значения. Под «упругой» деформацией понимается такая деформация, в процессе которой сбросной элемент, по существу, возвращается к конфигурации, свойственной ему в состоянии покоя.

Дверца 125 может быть изготовлена из полимерного материала типа полиэтилена, с помощью которого обеспечивается оптимальная упругая деформация этой дверцы.

В соответствии с вариантом осуществления, представленным на фиг.12-14, дверца 125 вместе с опорой 122 образует моноблочный узел на первой боковой стороне. В соответствии с другим вариантом, дверца 125 может быть прикреплена к опоре 122 с использованием любых известных специалистам средств. На второй боковой стороне дверцы 125 выполнено утолщение 126, которое может входить в прорезь 127, предусмотренную для этой цели в опоре 122.

Как показано на фиг.13 и 14, при возрастании внутреннего давления до порогового значения или выше происходит деформация дверцы 125 с высвобождением утолщения 126 из прорези 127 и, как следствие этого, открытие дверцы.

В результате дверца 125 совершает поворот относительно опоры 123 вокруг шарнирной линии 129. Также не исключена возможность поворота дверцы 125 вокруг любого другого предусмотренного для этих целей средства, известного специалистам.

Шарнирная линия 129 может быть, как и описанные выше, образована канавкой.

Направление открытия дверцы 125 зависит от требуемого результата. Направление открытия дверцы 125 может быть выполнено таким, чтобы выброс воздушного потока с избыточным давлением происходил в направлении поступательного движения вперед во время полета, оказывая воздействие на аэродинамические характеристики силовой установки.

В соответствии с вариантом, представленным на фиг.15 и 16, предусмотрено, чтобы предлагаемый люк 151 работал как заслонка в случае разрыва одной или нескольких труб с внутренним избыточным давлением. Предлагаемый люк 151 имеет центральную часть 155 и опорную боковую часть 152, причем указанная боковая часть 152 установлена с возможностью деформации, обеспечивающей приподнимание центральной части 155 наподобие заслонки, для удаления воздуха с избыточным давлением. Для этого предлагаемый люк 151 может быть выполнен из гибкого материала, обеспечивающего возможность деформации в нужной зоне, в частности в месте расположения боковой части 152. В качестве такого материала, как вариант, можно использовать полипропилен. Можно также использовать материал, упругость которого обеспечивает возвращение предлагаемого люка 151 в закрытое положение. Здесь может подойти любая известная специалистам пружинная сталь или бронза.

Центральная часть 155 расположена над периферийным уступом 154, который, по существу, перпендикулярен к центральной части 155 и обеспечивает в закрытом положении герметичное соединение между предлагаемым люком 151 и наружной стенкой 153. Герметичное соединение обеспечено с помощью уплотнений 156.

Предлагаемый люк 151 может быть моноблочным или иметь одну или несколько прикрепленных деформирующихся лапок. В этом случае предлагаемый люк и деформирующаяся лапка или деформирующиеся лапки могут быть изготовлены из разных материалов.

В закрытом положении, показанном на фиг.15, наружная поверхность предлагаемого люка 151 образует непрерывную линию обтекания с наружной стенкой 153 при условии, что, во-первых, периферийный уступ 154 входит в наружные стенки 153 и, во-вторых, наружная поверхность центральной части 155 образует, по существу, непрерывную линию с этой стенкой. При избыточном внутреннем давлении происходит приподнимание центральной части 155 под воздействием равномерно распределенного по внутренней поверхности центральной части 155 давления. Таким образом, происходит выброс находящегося внутри предлагаемой гондолы 1 воздуха с избыточным давлением через отверстия, ограниченные периферийным уступом 154 и наружной стенкой 153, с формированием выпускных мембран для воздуха с избыточным давлением.

В соответствии с другим вариантом осуществления, представленным на фиг.17 и 18, предлагаемый люк 171 имеет опору 172, устанавливаемую с помощью любых известных специалистам средств на наружной стенке 173. Предлагаемый люк 171 снабжен также, по меньшей мере, одним сбросным элементом, выполненным в виде дверцы 175, система блокировки 176 которой включает в себя, по меньшей мере, один разрывной элемент, разрывающийся при возрастании давления на указанный люк, по существу, до порогового значения. Таким образом, в аварийных случаях обеспечивается доступ к узлам оборудования, размещенным в предлагаемой гондоле 1. В варианте, проиллюстрированном на фиг.17 и 18, опора 172 образована продолжением боковой стороны дверцы 175. В соответствии с другим вариантом осуществления, предусмотрено, чтобы дверца 175 была закреплена на опоре 172 с помощью любых известных специалистам средств. Дверца 175 установлена с возможностью вращения вокруг встроенного в нее шарнира или закреплена на нем, как в шарнирных системах с болтовым шарниром.

Система блокировки 176 может состоять из первой части 178 и второй части 180 с плавким элементом между ними в виде канавки 177, представляющей собой разрывной элемент в случае возрастания давления на люк 171, по существу, до порогового значения. Первая часть 178 закреплена любыми известными специалистам средствами на наружной стенке 173, а вторая часть 180 прикреплена любыми известными специалистам средствами к дверце 175. Опора 172 также образована первой частью 178 системы блокировки 176.

Таким образом, в закрытом положении, если давление на дверцу 175 не превышает пороговое значение и не равно ему, то происходит удержание системой блокировки 176 дверцы в этом положении с обеспечением непрерывности линии обтекания с наружной стенкой 173. Закрытие можно выполнить герметичным, предусмотрев одно или несколько уплотнений.

Разрывной элемент 177 может быть выполнен из соответствующего материала, известного специалистам, в частности из металла типа нержавеющей стали марки 15-5РН или инконеля^®.

Как показано на фиг.17 и 18, первая часть 178 может иметь выступ 182, обеспечивающий удержание дверцы 175, по существу, на одной линии с наружной стенкой 173.

Как показано на фиг.18, при возрастании внутреннего давления на дверцу 175 до порогового значения сила воздействующего на внутреннюю поверхность дверцы 175 давления обеспечивает срезающее усилие в зоне плавкого элемента в виде канавки 177, приводя к разрыву канавки и отделяя при этом первую часть 178 от второй части 180. В результате дверца 175 перестает удерживаться в закрытом положении и переходит в раскрытое положение, обеспечивая возможность отвода воздуха с избыточным давлением.

Предусмотрен ремонт предлагаемого люка 171 за счет демонтажа системы блокировки 176, разделенной на две части такой же системой блокировки, имеющей плавкий элемент в виде канавки, соединяющей первую часть 178 со второй частью 180.

В соответствии с вариантом, представленным на фиг.19-21, разрывной элемент 197 предлагаемого люка 191 встроен в планку 196, установленную с возможностью скольжения в соответствующем гнезде 194, закрепленном в опоре 192 и образующем систему блокировки 199. Опора 192 прикреплена любыми известными специалистам средствами к наружной стенке 193. Как и в предыдущем варианте, часть 200 системы блокировки, объединяющая планку 196 и разрывной элемент 197, закреплена на дверце 195, образуя сбросной элемент. Между дверцей 195 и наружной стенкой 193 помещено уплотнение для обеспечения герметичности в закрытом положении.

Разрывной элемент 197 может быть выполнен из соответствующего материала, известного специалистам, в частности из металла типа нержавеющей стали 15-5РН или инконеля^®.

Таким образом, люк 191 согласно изобретению может быть использован и в качестве эксплуатационного люка, и в качестве люка сброса избыточного давления.

В соответствии с одним из вариантов осуществления (не показан), предлагаемая гондола 1 содержит ряд люков 21; 31; 61; 71; 81; 101; 121; 151; 171; 191 согласно изобретению и описанных выше, обеспечивающих отвод находящегося внутри гондолы 1 воздуха с избыточным давлением при разных пороговых значениях давления.

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к люку сброса избыточного давления (21), устанавливаемому на стенке (23) гондолы (1) турбореактивного двигателя (5). Люк сброса (21) имеет опору, закрепленную на стенке (23), и сбросной элемент (25), выполненный подвижным относительно указанной опоры (22). Люк (21) имеет часть (27) с пониженной механической прочностью относительно остальных частей люка (21) сброса избыточного давления для того, чтобы в случае избыточного давления воздуха внутри гондолы (1) обеспечить его отвод при возрастании внутреннего давления на указанный люк (21), по существу, до порогового значения, меньшего, чем максимальное давление, выдерживаемое конструкцией гондолы (1). Технический результат заключается в повышении эффективности сброса избыточного давления и снижении массы люка. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 21 ил.

1. Люк (21; 31; 61; 71; 81; 101; 121; 151; 171; 191) сброса избыточного давления, устанавливаемый на стенке (23; 33; 63; 73; 83; 103; 123; 153; 173; 193) гондолы (1) турбореактивного двигателя (5), причем этот люк (21; 31; 61; 71; 81; 101; 121; 151; 171; 191) сброса избыточного давления имеет опору (22; 32; 62; 72; 82; 102; 122; 152; 172; 192), закрепленную на стенке (23; 33; 63; 73; 83; 103; 123; 153; 173; 193), и, по меньшей мере, один сбросной элемент (25; 35; 65; 75; 85; 105; 125; 155; 175; 195), выполненный подвижным относительно указанной опоры (22; 32; 62; 72; 82; 102; 122; 152; 172; 192) и обеспечивающий отвод находящегося внутри гондолы (1) воздуха с избыточным давлением, отличающийся тем, что он (21; 31; 61; 71; 81; 101; 121; 151; 171; 191) имеет, по меньшей мере, одну часть (27; 37; 67; 77; 125; 152; 177; 197) с пониженной механической прочностью на деформацию или на разрыв относительно остальных частей люка (21; 31; 61; 71; 81; 101; 121; 151; 171; 191) сброса избыточного давления для того, чтобы сбросной элемент или сбросные элементы (25; 35; 65; 75; 85; 105; 125; 155; 175; 195) могли обеспечить отвод находящегося внутри гондолы воздуха с избыточным давлением при достижении величины внутреннего давления на указанный люк (21; 31; 61; 71; 81; 101; 121; 151; 171; 191), по существу, порогового значения, меньшего, чем максимальное давление, выдерживаемое конструкцией гондолы (1).

2. Люк (21; 31; 61; 71; 81; 101; 121; 151; 171; 191) по п.1, отличающийся тем, что пороговое значение лежит в диапазоне от 0,02 до 0,15 бар.

3. Люк (21) по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один сбросной элемент снабжен панелью (25), имеющей, по меньшей мере, одну линию реза (27), разрывающуюся при достижении давления на панель (25) порогового значения, и линию сгиба (29), с возможностью поворота указанной панели (25) вокруг этой линии сгиба (29).

4. Люк (31; 61; 71; 81) по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один сбросной элемент снабжен панелью (35; 65; 75; 85), имеющей линию разрыва (37; 67; 77; 87), в которой происходит разрыв при достижении величины давления на панель (35; 65; 75; 85) порогового значения, и линию сгиба (39; 69; 79; 89), вокруг которой может поворачиваться панель (35; 65; 75; 85).

5. Люк (31; 61; 71; 81) по п.4, отличающийся тем, что линия разрыва (37; 67; 77; 87) образована канавкой, ориентированной таким образом, что она контактирует с воздухом с избыточным давлением.

6. Люк (171; 191) по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что один из сбросных элементов представляет собой дверцу (175; 195), блокировочная система которой (176; 199) имеет, по меньшей мере, одну линию разрыва (177; 197).

7. Люк (191) по п.6, отличающийся тем, что линия разрыва (197) встроена в планку (196), установленную с возможностью скольжения в соответствующем гнезде (194), закрепленном в опоре (192).

8. Люк (121) по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что сбросной элемент или сбросные элементы содержат, по меньшей мере, одну дверцу (125), выполненную с возможностью упругой деформации для высвобождения из опоры (122) при возрастании внутреннего давления на указанный люк (121), по существу, до порогового значения.

9. Люк (101) по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что он зажат между внутренней пластиной (110), установленной с ориентацией вовнутрь гондолы (1) и контактирующей с воздушным потоком с избыточным давлением, и наружной пластиной (111), установленной с ориентацией наружу от гондолы (1) и контактирующей с воздушным потоком, циркулирующим снаружи гондолы (1), причем указанные внутренняя (110) и наружная (111) пластины скреплены с помощью крепежных средств (112) через указанный люк (101) сброса избыточного давления.

10. Люк (101) по п.9, отличающийся тем, что внутренняя пластина (110) снабжена, по меньшей мере, одним разрывным элементом (117), разрывающимся при достижении величины внутреннего давления на люк (101), по существу, порогового значения.

11. Люк (101) по п.10, отличающийся тем, что разрывной элемент (117) представляет собой канавку, разрывающуюся при достижении величины давления на внутреннюю панель (110) порогового значения давления.

12. Люк (151) по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что имеет центральную часть (155) и боковую часть (152), причем боковая часть (152) установлена с возможностью деформации, обеспечивая подъем центральной части (155) аналогично клапану, для отвода воздуха с избыточным давлением.

13. Люк (81) по любому из п.1, 2, 5, 7, 10 или 11, отличающийся тем, что он перекрывает, по существу, решетку (84), устанавливаемую внутри гондолы (1) и контактирующую с воздушным потоком с избыточным давлением, причем форма указанной решетки (84) выбрана такой, чтобы часть воздушного потока с избыточным давлением была направлена наружу от гондолы (1).

14. Люк (21; 31; 61; 71; 81; 101; 121; 151; 171; 191) по любому из п.1, 2, 5, 7, 10 или 11, отличающийся тем, что сбросной элемент или сбросные элементы (25; 35; 65; 75; 85; 125; 155; 175; 195) и/или деталь или детали (27; 37; 67; 77; 152; 177; 197) выполнены из термопластичного материала или из металла.

15. Гондола (1) турбореактивного двигателя (5), отличающаяся тем, что она снабжена, по меньшей мере, одним люком (21; 31; 61; 71; 81; 101; 121; 151; 171; 191) по любому из пп.1-14.

16. Гондола (1) по п.15, отличающаяся тем, что она снабжена рядом люков (21; 31; 61; 71; 81; 101; 121; 151; 171; 191) по любому из пп.1-15, обеспечивающих отвод находящегося внутри гондолы (1) воздуха с избыточным давлением при разных пороговых значениях давления.